Estudià a l’Acadèmia de Santa Cecília de Roma. Debutà als nou anys al Teatro Filarmonico de Roma en el paper del Pastor de la Tosca pucciniana. Es donà a conèixer als 20 anys gràcies a un programa de la televisió italiana dedicat a presentar noves estrelles. El seu debut internacional es produí el 1988 interpretant el personatge de Rosina en Il barbiere di Siviglia, de Rossini, amb el qual es presentà el 1990 al Liceu. El 1996 debutà al Metropolitan Opera House de Nova York amb el paper de Despina a l’òpera mozartiana Così fan tutte, amb la qual aconseguí un gran èxit.
S’especialitzà en papers de mezzosoprano de coloratura mozartians (Cecilio, Idamante, Cherubino, Zerlina, Dorabella, Sesto) i rossinians (Rosina, Isabella), ha cantat als teatres i els festivals més importants del món sota les ordres de H. von Karajan, Ch. Hogwood, D. Barenboim, Nikolaus Harnoncourt o R. Chailly, entre d’altres.
Ha efectuat nombroses gravacions discogràfiques i de vídeo, amb les quals ha guanyat, entre d’altres, el premi Grammy com a millor intèrpret vocal clàssica (1994, 2001), l’Echo Klassik (2000) i el Diapason d’Or (2000). El seu enregistrament d’àries d’òperes de Salieri fou reconegut com a millor disc de l’any 2003. L’any 2011 el seu disc Sacrificium (2009), una selecció d’àries escrites per a castrats fou guardonat amb un Grammy. L’any 2016 obtingué el Polar Music Prize, concedit per la seva trajectòria artística. a la seva trajectòria musical.
Des del 2012 és directora artística del Festival de Pentecosta de Salzburg, càrrec per al qual el 2025 fou renovada fins el 2031. El 2016 impulsà la creació de l’orquestra d’instruments d’època Les Musiciens du Prince – Monaco, amb la qual ha fet nombroses actuacions i enregistraments. El 2023 esdevingué la primera dona a dirigir l’Òpera de Montecarlo. Paral·lelament, ha destacat per la recuperació del repertori barroc i belcantista poc conegut, especialment d’obres vinculades a cantants històrics com Farinelli, Maria Malibran i Giuditta Pasta. El 2023 rebé el títol honorífic austríac de Kammersängerin i el 2025 fou distingida amb el Premi Austríac de Teatre Musical.